CN106094653B - 一种基于锁紧机构的电流控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于锁紧机构的电流控制电路，包括电流传感器、光耦、电机驱动模块、单片机和电机，电流传感器、光耦、单片机、电机驱动模块和电机依次连接，电流传感器还与电机连接，电流传感器检测电机的电流并转换为电信号输出至光耦，光耦的输入端加电信号后选择是否导通，光耦的输出端电信号输出至单片机，单片机通过电机驱动模块控制电机的状态。本发明采用电流传感器检测电机的电流来控制锁紧机构锁紧到位后及时停止工作，电路简单，成本低，受环境因素影响小，锁紧可靠。

Description

一种基于锁紧机构的电流控制电路

技术领域

本发明涉及一种电路，尤其是一种基于锁紧机构的电流控制电路。

背景技术

现有的军用光电装备为了完成对战场目标的搜索跟踪及瞄准射击功能，一般采用的都是两轴或三轴稳定伺服控制系统。为了保证光电装备的稳定精度，就必须保证伺服回转轴的可靠性，所以在光电装备处于非工作状态时，必须对转轴进行锁紧固定，防止转轴发生变形。

现有的光电设备一般采用的是三种锁紧方式：1.定时的锁紧控制方式，2.通过在转轴上安装挡片，读取挡片通过光电开关信号的变化的锁紧控制方式，3.利用电磁铁吸合及断开的锁紧控制方式。

上述第一种控制方式的缺点主要有：随着环境温度以及锁紧机构机械特性的变化，锁紧电机的转速会发生变化，同样的时间电机行程会不一样，从而造成锁紧不到位或者已经锁紧到位但锁紧电机没有停止工作。第二种控制方式的缺点主要是：光电开关的安装位置不容易控制。光电开关安装太靠前，会造成已经锁紧到位但锁紧电机没有停止工作；光电开关安装太靠后，会造成锁紧不到位。第三种控制方式的缺点主要是：电磁铁本身使用寿命不长，可靠性差；而且功耗比较高，成本也高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是采样电压需控制在所需电压范围内以及锁紧到位后电机需及时停止工作，从而提供一种基于锁紧机构的电流控制电路，保证设备锁紧稳定可靠。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于锁紧机构的电流控制电路，包括电流传感器、光耦、电机驱动模块、单片机和电机，电流传感器、光耦、单片机、电机驱动模块和电机依次连接，电流传感器还与电机连接，电流传感器检测电机的电流并转换为电信号输出至光耦，光耦的输入端加电信号后选择是否导通，光耦的输出端电信号输出至单片机，单片机通过电机驱动模块控制电机的状态。

进一步地，当锁紧机构在锁紧过程中，电机处于行进状态，电流传感器检测到电机的电流保持在50±10mA内，电流传感器输出电压为0.5±0.1V，为低电平，光耦输入端截止，光耦输出端CTRL信号为高电平。

进一步地，当锁紧机构锁紧到位后，电机处于堵转状态，电流传感器检测到电机的电流增大至500±10mA内，电流传感器输出电压为5±0.1V，为高电平，光耦输入端导通，光耦输出端CTRL信号为低电平，单片机通过电机驱动模块控制电机停止工作。

本发明的有益效果：采用电流传感器检测电机的电流来控制锁紧机构锁紧到位后及时停止工作，电路简单，成本低，受环境因素影响小，锁紧可靠。

附图说明

图1为本发明的电路框图；

图2为本发明的具体电路原理图。

具体实施方式

本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。

如图1所示，一种基于锁紧机构的电流控制电路，包括电流传感器1、光耦2、电机驱动模块3、单片机4和电机5，电流传感器1、光耦2、单片机4、电机驱动模块3和电机5依次连接，电流传感器1还与电机5连接；当锁紧机构在锁紧过程中，电机5处于行进状态，电流传感器1检测到电机5的电流保持在恒定范围50±10mA内，电流传感器1输出电压为0.5±0.1V，为低电平，光耦2输入端截止，光耦2输出端CTRL信号为高电平；当锁紧机构锁紧到位后，电机5处于堵转状态，电流传感器1检测到电机5的电流突然增大至500±10mA内，电流传感器1输出电压为5±0.1V，为高电平，光耦2输入端导通，光耦2输出端CTRL信号为低电平，单片机4通过电机驱动模块3控制电机5停止工作。

针对图2所示，对方案进一步说明。

电流传感器(芯片)1的脚1、2相连并与电阻R43的一端、电压+26V相连，电流传感器1的脚8与电阻R43的另一端、电机驱动模块3的脚4、5、16相连，电流传感器1的脚4接地，电流传感器1的脚5与电阻R41的一端相连，电阻R41的另一端与光耦2的脚1相连，光耦2的脚2接地，光耦2的脚3接GND，光耦的脚4(CTRL)与电阻R40的一端、电阻R44的一端相连，电阻R40的另一端接VDD，电阻R44的另一端与单片机4的脚18相连，电机驱动模块3的脚1接地，电机驱动模块3的脚3(IN1)与电阻R45的一端相连，电阻R45的另一端与单片机4的脚19相连，电机驱动模块3的脚6、7相连并接电机+，电机驱动模块3的脚9、10相连并与电机驱动模块3的脚11、12相连再接地，电机驱动模块3的脚13与电阻R38的一端、电阻R30的一端相连，电阻R38的另一端接地，电阻R30的另一端接电压+26V，电机驱动模块3的脚14、15相连并接电机-，电机驱动模块3的脚17与电容C20的一端相连，电容C20的另一端接地，电机驱动模块3的脚18接地，电机驱动模块3的脚19(IN2)与电阻R46的一端相连，电阻R46的另一端与单片机4的脚20相连，单片机4的脚14、15、16、17相连。

由于本发明用于驱动的负载比较大，选用了大功率电机驱动模块3来驱动电机5。同时选用电流传感器(芯片)1，此芯片分三档不同增益(5V/V，20V/V，60V/V)，本发明根据电机5电流选用20V/V档，取样电阻R43选用0.5欧，满量程的话输出电压为5V。光耦2选用的是高精度线性光耦，保证输出为线性输出。当电机5处于锁紧过程中，电机5电流为50mA，电流传感器1输出电压为0.05×0.5×20＝0.5V，光耦2输入端不导通(截止)，光耦2输出CTRL信号为高电平，电机5一直工作；当锁紧机构已锁紧到位，此时电机5处于堵转状态，电机5电流会突然增大为500mA，电流传感器1输出电压为0.5×0.5×20＝5V，光耦2输入端导通，光耦2输出CTRL信号为低电平，单片机4控制IN1，IN2让电机5停止工作。

Claims (1)

1.一种基于锁紧机构的电流控制电路，包括电流传感器(1)、光耦(2)、电机驱动模块(3)、单片机(4)和电机(5)，其特征在于：所述电流传感器(1)、光耦(2)、单片机(4)、电机驱动模块(3)和电机(5)依次连接，电流传感器(1)还与电机(5)连接，电流传感器(1)检测电机(5)的电流并转换为电信号输出至光耦(2)，光耦(2)的输入端加电信号后选择是否导通，光耦(2)的输出端电信号输出至单片机(4)，单片机(4)通过电机驱动模块(3)控制电机(5)的状态；

当锁紧机构在锁紧过程中，所述电机(5)处于行进状态，电流传感器(1)检测到电机(5)的电流保持在50±10mA内，电流传感器(1)输出电压为0.5±0.1V，为低电平，光耦(2)输入端截止，光耦(2)输出端CTRL信号为高电平；

当锁紧机构锁紧到位后，所述电机(5)处于堵转状态，电流传感器(1)检测到电机(5)的电流增大至500±10mA内，电流传感器(1)输出电压为5±0.1V，为高电平，光耦(2)输入端导通，光耦(2)输出端CTRL信号为低电平，单片机(4)通过电机驱动模块(3)控制电机(5)停止工作。